Hóa vô cơ (B1: PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC NGUYÊN TỐ)

HÓA VÔ CƠ – PCHE330 Ngành: Dược học B1: PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC NGUYÊN TỐ... Mục tiêu  Viết được cấu hình electron của các nguyên tố  Giải thích sự khác nhau về tính chất

HÓA VÔ CƠ – PCHE330

Ngành: Dược học

B1: PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC NGUYÊN TỐ

Mục tiêu

 Viết được cấu hình electron của các nguyên tố

 Giải thích sự khác nhau về tính chất các loại nguyên tố theo định luật tuần hoàn

Nhắc lại về cấu tạo nguyên tử

Mẫu nguyên tử của Bohr

 Trong nguyên tử, electron chỉ

quay theo một số quỹ đạo nhất

định, mỗi quỹ đạo ứng với 1

mức năng lượng nhất định

 Sommerfeld (1916) đã bổ sung:

 Ngoài quỹ đạo tròn, electron còn

di chuyển theo các quỹ đạo elip

 Các quỹ đạo tròn và elip có cùng

trị số năng lượng

 Giải thích được quang phổ của nguyên tử H (có 1

electron) nhưng chưa giải thích được chi tiết quang phổ

Orbital nguyên tử (AO)

 Nếu ghi nhận lại hình ảnh của 1

electron tại mọi thời điểm mà nó

tồn tại xung quanh hạt nhân sẽ

thu được hình ảnh giống như

“đám mây” electron

 Khái niệm orbital nguyên tử:

 Orbital nguyên tử là vùng không

gian mà bên trong đó xác xuất

tìm thấy electron  90% (nghĩa là

90% thời gian electron nằm trong vùng không gian này)

Các số lượng tử

 Xác định 1 orbital bất kỳ bởi 3 số lượng tử

 Số lượng tử chính n: là những số nguyên dương từ 1 trở lên (n = 1, 2, 3, 4, 5,…), tương ứng với số lớp electron

của nguyên tử

 Số lượng tử phụ l: gồm có n giá trị từ 0 đến (n-1)

 l = 0: orbital có hình cầu (đặt tên là orbital s)

 l = 1: orbital có hình quả tạ đôi (đặt tên là orbital p)

 l = 2: orbital có nhiều hình dạng (đặt tên là orbital d)

 l = 3: orbital có tên là f

 Số lượng tử từ m: chỉ hướng sắp xếp của các orbital

trong không gian xung quanh hạt nhân; gồm có 2l+1 giá trị từ -l đến +l (m = -l,…,-1,0,1,…l)

Dạng của orbital nguyên tử



Mẫu nguyên tử theo cơ học lượng tử

 Mỗi electron trong nguyên tử dao động theo một hàm số được biểu diễn bằng phương trình Schrodinger

 Số lượng tử spin: s (có 2 giá trị -1/2 và +1/2)  mỗi orbital có

“chứa” tối đa 2 electron

Cấu hình electron của nguyên tử

 Là sự sắp xếp electron “vào các orbital” của nguyên tử

 Giải thích sự tuần hoàn về tính chất vật lý, hóa học

của các nguyên tử

3 quy tắc phân bố electron

 1 Nguyên lý Pauli: Trong 1 nguyên tử, không thể có hai electron có 4 số lượng tử giống nhau  Bộ 4 số

lượng tử đặc trưng cho mỗi một electron

 mỗi orbital nguyên tử chỉ có tối đa 2 electron (1 electron có

số spin +1/2 và 1 electron có số spin -1/2)

 2 Các electron ưu tiên xếp vào orbital có mức năng lượng thấp hơn

 3 Quy tắc Hund: Các electron trong một nguyên tử có

xu hướng chiếm hết các orbital có mức năng lượng

bằng nhau để tổng số spin đạt cực đại

Mức năng lượng của các orbital

Biểu diễn cấu hình electron

Hệ thống tuần hoàn hóa học ngày nay

Bảng tuần hoàn cấu hình electron

 Biện luận vị trí dựa vào cấu hình electron:

 Ví dụ: Tìm vị trí trong bảng tuần hoàn của các nguyên tố

có điện tích hạt nhân là: 12, 13, 20, 21, 31, 24, 26, 27, 28,

29, 57, 58, 72

Tính tuần hoàn bán kính nguyên tử

Chiều biến thiên các tính chất

Tổng kết

 Sự hiện diện của electron xung quanh hạt nhân

nguyên tử tuân theo phương trình sóng Schrodinger của thuyết cơ học lượng tử

 Vùng không gian mà 90% thời gian electron tồn tại

bên trong đó gọi là orbital nguyên tử

 Electron được phân bố vào các orbital theo 3 quy luật nhằm đảo bảo đạt trạng thái năng lượng tối thiểu

 Sự phân bố electron theo quy luật dẫn đến sự tuần

hoàn tính chất các nguyên tố hóa học

 Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố được xếp theo